Номер B, страница 101 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

B

1. Между какими элементами образуется ионная связь: $Li - Cl$, $H - S$, $C - O$, $N - H$?

Составьте электронные уравнения между этими веществами: $Li + Cl_2 \rightarrow$, $H_2 + S \rightarrow$, $C + O_2 \rightarrow$, $N_2 + H_2 \rightarrow$.

2. Как изменяются восстановительные свойства щелочных металлов по группе? Объясните причину.

1. Ионная связь образуется между атомами элементов, которые значительно различаются по электроотрицательности (ЭО), как правило, между типичным металлом и типичным неметаллом. Разность электроотрицательностей (Δχ) для ионной связи обычно превышает 1.7.

Рассмотрим предложенные пары:

- $Li-Cl$: Литий ($Li$) – щелочной металл (ЭО = 0.98), хлор ($Cl$) – галоген, типичный неметалл (ЭО = 3.16). Разность их электроотрицательностей велика: $Δχ = 3.16 - 0.98 = 2.18$. Связь является ионной.

- $H-S$: Водород ($H$) и сера ($S$) – неметаллы. Разность электроотрицательностей невелика: $Δχ = 2.58 - 2.20 = 0.38$. Связь ковалентная полярная.

- $C-O$: Углерод ($C$) и кислород ($O$) – неметаллы. Разность электроотрицательностей заметна, но недостаточна для ионной связи: $Δχ = 3.44 - 2.55 = 0.89$. Связь ковалентная полярная.

- $N-H$: Азот ($N$) и водород ($H$) – неметаллы. Разность электроотрицательностей: $Δχ = 3.04 - 2.20 = 0.84$. Связь ковалентная полярная.

Таким образом, ионная связь образуется между литием и хлором.

Электронные уравнения (схемы электронного баланса) для указанных реакций:

$2Li + Cl_2 \rightarrow 2LiCl$

$Li^0 - 1e^- \rightarrow Li^+$ | 2 | окисление ( $Li^0$ - восстановитель)

$Cl_2^0 + 2e^- \rightarrow 2Cl^-$ | 1 | восстановление ( $Cl_2^0$ - окислитель)

$H_2 + S \rightarrow H_2S$

$H_2^0 - 2e^- \rightarrow 2H^+$ | 1 | окисление ( $H_2^0$ - восстановитель)

$S^0 + 2e^- \rightarrow S^{-2}$ | 1 | восстановление ( $S^0$ - окислитель)

$C + O_2 \rightarrow CO_2$

$C^0 - 4e^- \rightarrow C^{+4}$ | 1 | окисление ( $C^0$ - восстановитель)

$O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}$ | 1 | восстановление ( $O_2^0$ - окислитель)

$N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3$

$H_2^0 - 2e^- \rightarrow 2H^+$ | 3 | окисление ( $H_2^0$ - восстановитель)

$N_2^0 + 6e^- \rightarrow 2N^{-3}$ | 1 | восстановление ( $N_2^0$ - окислитель)

Ответ: Ионная связь образуется между $Li$ и $Cl$. Электронные уравнения составлены выше.

2. Восстановительные свойства щелочных металлов (элементов IА группы: $Li, Na, K, Rb, Cs, Fr$) усиливаются при движении сверху вниз по группе.

Причина: Восстановительные свойства определяются способностью атома отдавать электроны. У щелочных металлов на внешнем электронном уровне находится один валентный электрон.

При движении сверху вниз по группе в периодической системе:

1. Увеличивается число электронных слоев, и, как следствие, растет радиус атома.

2. Внешний (валентный) электрон оказывается все дальше от положительно заряженного ядра.

3. Усиливается эффект экранирования заряда ядра внутренними электронными слоями.

В результате этих факторов притяжение между ядром и валентным электроном ослабевает. Это приводит к уменьшению энергии ионизации (энергии, необходимой для отрыва электрона) при движении по группе сверху вниз. Чем легче атом отдает свой электрон, тем более сильным восстановителем он является. Поэтому в ряду $Li \rightarrow Na \rightarrow K \rightarrow Rb \rightarrow Cs$ восстановительная способность возрастает.

Ответ: Восстановительные свойства щелочных металлов усиливаются при движении сверху вниз по группе. Это связано с увеличением атомного радиуса, ослаблением связи валентного электрона с ядром и, как следствие, уменьшением энергии ионизации, что облегчает отдачу электрона.